[发明专利]一种基于碰撞分类检测的船舶安全预警方法

权利要求书

1.一种基于碰撞分类检测的船舶安全预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a)、基于已创建的船舶航道三维虚拟场景，获取船舶的状态信息；

(b)、依据船舶的相对行驶方向角对碰撞类型进行分类；

(b1)、根据步骤(a)中船舶的状态信息，任意i条船舶位置为(lx_i,ly_i)，速度为(v_xi,v_yi)，j条船舶位置(lx_j,ly_j)，速度为(v_xj,v_yj)，两船舶的相对角为α_i、α_j，行驶方向角为β_i、β_j，相对行驶方向角为θ_i、θ_j，求出两船舶的相对行驶方向角，当α_i＞0时，θ_i＝α_i-β_i，当α_i＜0时，θ_i＝β_i-α_i，θ_i∈[-180°,180°)，当α_j＞0时，θ_j＝α_j-β_j，当α_j＜0时，θ_j＝β_j-α_j，θ_j∈[-180°,180°)，其中两条船舶的相对角：

两条船舶的行驶方向角：β_i,β_j∈[-180°,180°)；

(b2)、根据两船舶的相对行驶方向角，进行相对分析，将船舶碰撞类型分为五种类型：①|θ_i|＞90°,|θ_j|＞90°，两船舶远离；②|θ_i|＞90°,|θ_j|＜90°,θ_i,θ_j同号，两船舶可能并线或交叉相遇；③|θ_i|＞90°,|θ_j|＜90°,θ_i,θ_j异号，两船舶可能直线相遇或弯道相遇；④|θ_i|＜90°,|θ_j|＜90°,θ_i,θ_j同号，两船舶可能并线或交叉相遇；⑤|θ_i|＜90°,|θ_j|＜90°,θ_i,θ_j异号，两船舶可能直线相遇或弯道相遇；

(c)、采用不同的碰撞类型判断方法，计算船舶间的最小安全距离；

(d)、进行碰撞判断，对处于危险情况的船舶发出安全警告。

2.根据权利要求1所述的一种基于碰撞分类检测的船舶安全预警方法，其特征在于：所述步骤(a)中运动船舶的状态信息包括船舶的位置、运动速度、运动方向和历史运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的一种基于碰撞分类检测的船舶安全预警方法，其特征在于：所述步骤(c)中采用不同的碰撞类型判断方法，计算船舶间最小安全距离，包括以下步骤：

(c1)、当船舶相互远离，此情况船舶不会发生碰撞，不做判断；

(c2)、当两船舶可能并线或交叉相遇，存在碰撞可能，根据计算碰撞点位置(lx_c,ly_c)，再根据 计算出两条船舶到达碰撞点的时间；

(c3)、当两条船舶可能直线相遇或弯道相遇，存在碰撞可能，两条船舶的最小安全距离D_i＝D_rsinθ_i，其中